制備型高效液相色譜儀通常都被認(rèn)為和大容量色譜柱和高流速有關(guān)聯(lián)的。然而并不是以設(shè)備的大小和系統(tǒng)消耗的流動(dòng)相的多少來決定制備高效液相色譜,而是依據(jù)分離目的來決定。與分析液相不同,制備液相的目的是對(duì)產(chǎn)品的單體進(jìn)行提取和純化。
與傳統(tǒng)的純化方法(如蒸餾、萃。┍容^,制備液相是一種更有效的分離方法,因此被廣泛應(yīng)用在樣品和產(chǎn)品的提取和純化上。隨著合成、植化、生化和制藥等領(lǐng)域?qū)Ω呒兌冉M份的需求不斷增加,制備型液相色譜儀應(yīng)用的領(lǐng)域也在迅速的擴(kuò)大發(fā)展。
制備液相與分析液相的區(qū)別
和制備液相對(duì)應(yīng)的,是分析液相。它們的最大差別,不在于外形,而在于目的。分析液相的目的當(dāng)然是為了分析樣品,有什么成分,含量多少,也叫做定性定量。要做好分析液相,最關(guān)注的是分離度和靈敏度,要分得開,測(cè)得到,測(cè)得準(zhǔn)。而制備液相是利用色譜柱的分離能力,來去除雜質(zhì),得到高純樣品。為什么強(qiáng)調(diào)純度呢?
在實(shí)驗(yàn)室里,紅外、紫外、核磁這些儀器,都要求樣品達(dá)到足夠的純度,才能得到準(zhǔn)確的結(jié)果。除了實(shí)驗(yàn)室,藥品的生產(chǎn)也需要純化,特別是生物制品和藥劑。很多生物制品如果是直接吃下去,跟吃個(gè)雞蛋也沒什么不同,直接注射才能保留活性成份。而注射治療,藥物會(huì)直接進(jìn)入血液,所以純度非常重要。在實(shí)驗(yàn)室里,用于制備的液相,配置和普通的分析液相差不多。有泵,有進(jìn)樣器,有柱子,有檢測(cè)器。為了收集分離出來的化合物,制備液相通常還配一個(gè)餾分收集器。餾分收集器就像液相色譜的收納盒,把每次分析的同類物質(zhì)收納到一起。餾分收集器可以直接串聯(lián)在檢測(cè)器后面。也可以連接一個(gè)三通,和檢測(cè)器并聯(lián),都接在色譜柱的后面。有些實(shí)驗(yàn)室里需要收集的量很大,一個(gè)餾分收集器裝不完,還可以并聯(lián)好幾個(gè)。根據(jù)檢測(cè)器的信號(hào)顯示,當(dāng)化合物出峰的時(shí)候,儀器會(huì)自動(dòng)收集。一般按照時(shí)間編程,也可以根據(jù)檢測(cè)器的信號(hào)強(qiáng)度自動(dòng)觸發(fā)。一個(gè)個(gè)化合物通過餾分收集器收集到小瓶或者試管里,也可以通過管路連接到更大的瓶子。
制備液相有很多種分類方法,比如按壓力分類,或者按產(chǎn)量分類,彼此之間有交叉,沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)。不同類型的制備液相有著不同的特點(diǎn)。比如這根用在生產(chǎn)上的制備液相柱,模樣和實(shí)驗(yàn)室里有些不同。僅僅內(nèi)徑就有1.6m,色譜柱的重量有36噸重,每天消耗的流動(dòng)相能放滿半個(gè)小游泳池。除了特別大的,還有特別小的。比如微克級(jí)制備,也常被稱為微量制備,它的有趣之處在于微量餾分收集器,可以直接使用MALDI點(diǎn)樣板。
制備色譜柱的材質(zhì)及其特點(diǎn)
各種規(guī)格的玻璃柱子在實(shí)驗(yàn)室里頭很容易得到,而且價(jià)格低廉,但玻璃柱子致命的弱點(diǎn)是它能承受的壓力很小,且非常容易破碎。當(dāng)由于壓力太小而導(dǎo)致流動(dòng)相流速很慢的時(shí)候,高位液面或加高壓空氣(或者氮?dú)猓┑牟捎檬且粋(gè)簡(jiǎn)單的解決辦法。在底下加真空,也能在一定程度上解決這個(gè)問題。
不銹鋼柱子具有良好的耐腐蝕、抗壓力性能,但其價(jià)格相對(duì)很貴。如果,只有很小的分離任務(wù)且經(jīng)費(fèi)也允許,市面上直徑為1cm的小型制備柱就是首選。有機(jī)玻璃柱子也能抗壓力耐腐蝕,相對(duì)不銹鋼柱子而言,它是半透明的,可以看到液體的運(yùn)行狀態(tài),對(duì)有色的物質(zhì)其特點(diǎn)就更為突出。
裝柱方法的選擇
根據(jù)固定相顆粒度和柱子的尺寸,采用不同的裝柱方法,往往裝填越好分離效果越好。裝柱效果跟填料的顆粒度關(guān)系很大,顆粒度的減少會(huì)導(dǎo)致裝柱的難度。一般來說,顆粒直徑小于20-30um的固定相采用濕法裝填。所謂“敲擊-裝填”技術(shù)適用于顆粒直徑大于25um的固定相。濕法的目的是迫使相對(duì)稀松的 固定相懸漿以高速裝入色譜柱子,從而減少空隙的形成。然而,當(dāng)柱直徑大于20mm,所加壓力為30-40bar時(shí),高壓懸漿裝填技術(shù)就變得十分復(fù)雜。為將小顆粒固定相裝入更大得制備型色譜柱,可采用柱長(zhǎng)壓縮技術(shù)。這種方法,先將固定相懸漿(或偶爾是干填充物)裝入柱中加壓,利用物理方法將其壓緊。壓緊的方法有兩種:徑向壓縮和軸向壓縮。濕法裝柱需要一定的設(shè)備,在柱子填完后,應(yīng)用有柱效的測(cè)量,對(duì)柱效低的柱子應(yīng)該重填。
流動(dòng)相的選擇
除了和分析色譜同樣的考慮外,在選用流動(dòng)相時(shí),要考慮色譜分離后面加有旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)等二次分離操作。一般來說,不宜采用高毒性溶劑,對(duì)多元溶劑要盡可能的少用。如果產(chǎn)品中含有大量溶劑,溶劑的純度也要考慮在其中。
組分保留時(shí)間的估計(jì)
用分析柱子在同等色譜條件下(同樣的固定相和流動(dòng)相)測(cè)定保留時(shí)間后,按照單一組分的線流速(不是體積流速)一定,通過計(jì)算可以知道組分的大致保留時(shí)間區(qū)域。分析譜圖的峰形狀,對(duì)確定保留時(shí)間也有很大的參考價(jià)值。
產(chǎn)品的收集
手工餾分收集費(fèi)時(shí)費(fèi)力,自動(dòng)餾分收集器有很大的方便。許多實(shí)驗(yàn)室和工廠都采用了餾分收集器。
超載、邊緣切割、中心切割、放大技術(shù)與非線性效用
在制備色譜中,因?yàn)闆]有必要達(dá)到分析色譜那樣的分離度,可以在一定范圍內(nèi)大大加大進(jìn)樣的濃度和體積。在做分離的時(shí)候,也有一些分析色譜的時(shí)候,不能用到的技巧。因?yàn)槠P(guān)系,不在這里敘述。
柱轉(zhuǎn)換技術(shù)
通過接頭或者閥門,實(shí)現(xiàn)柱子的簡(jiǎn)單延長(zhǎng),或者比較方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)其中一個(gè)(或幾個(gè))組分的精制。
新制備技術(shù)
模擬移動(dòng)床可以連續(xù)進(jìn)樣,并可以利用邊緣切割效用,而且采用了柱切換技術(shù),能更好的利用溶劑和填料,已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。其理論和技術(shù)也日益完善。迎頭色譜、超臨界流體色譜、逆流色譜環(huán)形色譜、氣相制備色譜等在科研和工業(yè)生產(chǎn)中也得到了應(yīng)用。
文章(文字)來源:色譜學(xué)堂等網(wǎng)絡(luò)
與傳統(tǒng)的純化方法(如蒸餾、萃。┍容^,制備液相是一種更有效的分離方法,因此被廣泛應(yīng)用在樣品和產(chǎn)品的提取和純化上。隨著合成、植化、生化和制藥等領(lǐng)域?qū)Ω呒兌冉M份的需求不斷增加,制備型液相色譜儀應(yīng)用的領(lǐng)域也在迅速的擴(kuò)大發(fā)展。
制備液相與分析液相的區(qū)別
和制備液相對(duì)應(yīng)的,是分析液相。它們的最大差別,不在于外形,而在于目的。分析液相的目的當(dāng)然是為了分析樣品,有什么成分,含量多少,也叫做定性定量。要做好分析液相,最關(guān)注的是分離度和靈敏度,要分得開,測(cè)得到,測(cè)得準(zhǔn)。而制備液相是利用色譜柱的分離能力,來去除雜質(zhì),得到高純樣品。為什么強(qiáng)調(diào)純度呢?
在實(shí)驗(yàn)室里,紅外、紫外、核磁這些儀器,都要求樣品達(dá)到足夠的純度,才能得到準(zhǔn)確的結(jié)果。除了實(shí)驗(yàn)室,藥品的生產(chǎn)也需要純化,特別是生物制品和藥劑。很多生物制品如果是直接吃下去,跟吃個(gè)雞蛋也沒什么不同,直接注射才能保留活性成份。而注射治療,藥物會(huì)直接進(jìn)入血液,所以純度非常重要。在實(shí)驗(yàn)室里,用于制備的液相,配置和普通的分析液相差不多。有泵,有進(jìn)樣器,有柱子,有檢測(cè)器。為了收集分離出來的化合物,制備液相通常還配一個(gè)餾分收集器。餾分收集器就像液相色譜的收納盒,把每次分析的同類物質(zhì)收納到一起。餾分收集器可以直接串聯(lián)在檢測(cè)器后面。也可以連接一個(gè)三通,和檢測(cè)器并聯(lián),都接在色譜柱的后面。有些實(shí)驗(yàn)室里需要收集的量很大,一個(gè)餾分收集器裝不完,還可以并聯(lián)好幾個(gè)。根據(jù)檢測(cè)器的信號(hào)顯示,當(dāng)化合物出峰的時(shí)候,儀器會(huì)自動(dòng)收集。一般按照時(shí)間編程,也可以根據(jù)檢測(cè)器的信號(hào)強(qiáng)度自動(dòng)觸發(fā)。一個(gè)個(gè)化合物通過餾分收集器收集到小瓶或者試管里,也可以通過管路連接到更大的瓶子。
制備液相有很多種分類方法,比如按壓力分類,或者按產(chǎn)量分類,彼此之間有交叉,沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)。不同類型的制備液相有著不同的特點(diǎn)。比如這根用在生產(chǎn)上的制備液相柱,模樣和實(shí)驗(yàn)室里有些不同。僅僅內(nèi)徑就有1.6m,色譜柱的重量有36噸重,每天消耗的流動(dòng)相能放滿半個(gè)小游泳池。除了特別大的,還有特別小的。比如微克級(jí)制備,也常被稱為微量制備,它的有趣之處在于微量餾分收集器,可以直接使用MALDI點(diǎn)樣板。
制備色譜柱的材質(zhì)及其特點(diǎn)
各種規(guī)格的玻璃柱子在實(shí)驗(yàn)室里頭很容易得到,而且價(jià)格低廉,但玻璃柱子致命的弱點(diǎn)是它能承受的壓力很小,且非常容易破碎。當(dāng)由于壓力太小而導(dǎo)致流動(dòng)相流速很慢的時(shí)候,高位液面或加高壓空氣(或者氮?dú)猓┑牟捎檬且粋(gè)簡(jiǎn)單的解決辦法。在底下加真空,也能在一定程度上解決這個(gè)問題。
不銹鋼柱子具有良好的耐腐蝕、抗壓力性能,但其價(jià)格相對(duì)很貴。如果,只有很小的分離任務(wù)且經(jīng)費(fèi)也允許,市面上直徑為1cm的小型制備柱就是首選。有機(jī)玻璃柱子也能抗壓力耐腐蝕,相對(duì)不銹鋼柱子而言,它是半透明的,可以看到液體的運(yùn)行狀態(tài),對(duì)有色的物質(zhì)其特點(diǎn)就更為突出。
裝柱方法的選擇
根據(jù)固定相顆粒度和柱子的尺寸,采用不同的裝柱方法,往往裝填越好分離效果越好。裝柱效果跟填料的顆粒度關(guān)系很大,顆粒度的減少會(huì)導(dǎo)致裝柱的難度。一般來說,顆粒直徑小于20-30um的固定相采用濕法裝填。所謂“敲擊-裝填”技術(shù)適用于顆粒直徑大于25um的固定相。濕法的目的是迫使相對(duì)稀松的 固定相懸漿以高速裝入色譜柱子,從而減少空隙的形成。然而,當(dāng)柱直徑大于20mm,所加壓力為30-40bar時(shí),高壓懸漿裝填技術(shù)就變得十分復(fù)雜。為將小顆粒固定相裝入更大得制備型色譜柱,可采用柱長(zhǎng)壓縮技術(shù)。這種方法,先將固定相懸漿(或偶爾是干填充物)裝入柱中加壓,利用物理方法將其壓緊。壓緊的方法有兩種:徑向壓縮和軸向壓縮。濕法裝柱需要一定的設(shè)備,在柱子填完后,應(yīng)用有柱效的測(cè)量,對(duì)柱效低的柱子應(yīng)該重填。
流動(dòng)相的選擇
除了和分析色譜同樣的考慮外,在選用流動(dòng)相時(shí),要考慮色譜分離后面加有旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)等二次分離操作。一般來說,不宜采用高毒性溶劑,對(duì)多元溶劑要盡可能的少用。如果產(chǎn)品中含有大量溶劑,溶劑的純度也要考慮在其中。
組分保留時(shí)間的估計(jì)
用分析柱子在同等色譜條件下(同樣的固定相和流動(dòng)相)測(cè)定保留時(shí)間后,按照單一組分的線流速(不是體積流速)一定,通過計(jì)算可以知道組分的大致保留時(shí)間區(qū)域。分析譜圖的峰形狀,對(duì)確定保留時(shí)間也有很大的參考價(jià)值。
產(chǎn)品的收集
手工餾分收集費(fèi)時(shí)費(fèi)力,自動(dòng)餾分收集器有很大的方便。許多實(shí)驗(yàn)室和工廠都采用了餾分收集器。
超載、邊緣切割、中心切割、放大技術(shù)與非線性效用
在制備色譜中,因?yàn)闆]有必要達(dá)到分析色譜那樣的分離度,可以在一定范圍內(nèi)大大加大進(jìn)樣的濃度和體積。在做分離的時(shí)候,也有一些分析色譜的時(shí)候,不能用到的技巧。因?yàn)槠P(guān)系,不在這里敘述。
柱轉(zhuǎn)換技術(shù)
通過接頭或者閥門,實(shí)現(xiàn)柱子的簡(jiǎn)單延長(zhǎng),或者比較方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)其中一個(gè)(或幾個(gè))組分的精制。
新制備技術(shù)
模擬移動(dòng)床可以連續(xù)進(jìn)樣,并可以利用邊緣切割效用,而且采用了柱切換技術(shù),能更好的利用溶劑和填料,已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。其理論和技術(shù)也日益完善。迎頭色譜、超臨界流體色譜、逆流色譜環(huán)形色譜、氣相制備色譜等在科研和工業(yè)生產(chǎn)中也得到了應(yīng)用。
文章(文字)來源:色譜學(xué)堂等網(wǎng)絡(luò)